利用光電反饋系統(tǒng)展寬Q開關(guān)紅寶石激光脈沖的研究.pdf

1、近些年來涌現(xiàn)出各種激光器，在各種應(yīng)用方面均有著令人鼓舞的前景，如紅寶石激光器、紫翠寶石激光器、半導(dǎo)體激光器和Nd:YAG激光器等。但隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，激光技術(shù)的不斷發(fā)展，激光脈沖展寬技術(shù)也在發(fā)展。本文主要研究調(diào)Q激光脈沖展寬技術(shù)，而不同于飛秒激光展寬器。用光電反饋的方法來實(shí)現(xiàn)激光脈沖的方法已多有研究，但是用于降低調(diào)Q激光脈沖峰值功率的光電反饋系統(tǒng)的研究并不多。且這些研究中所用的技術(shù)大多數(shù)是基于復(fù)雜的反饋電路和昂貴的光電探測(cè)裝置。將激光

2、脈沖展寬主要有兩方面作用：一是為了可以在光纖中傳輸時(shí)調(diào)Q脈沖具有的高峰值功率不會(huì)損壞光纖內(nèi)表面；二是為了降低10-9s量級(jí)激光脈沖的峰值功率，這樣在高頻輸出就不易損壞激光腔內(nèi)光學(xué)元件。本文在醫(yī)用紅寶石激光器上進(jìn)行調(diào)Q激光脈沖展寬的實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)了一種新型的光電負(fù)反饋系統(tǒng)。 本文重點(diǎn)做了如下工作： 1.用龍格-庫塔法計(jì)算結(jié)合了反饋電路的二能級(jí)激光速率方程，得出激光脈沖展寬所需條件。 2.激光腔設(shè)計(jì)采用雙KD*P晶體

3、，單晶體產(chǎn)生π/2相位差電壓在2500v以上，設(shè)計(jì)的光電負(fù)反饋電路將難以實(shí)現(xiàn)。所以，采用雙晶體光路串聯(lián)結(jié)構(gòu)，經(jīng)兩晶體后產(chǎn)生π/2相位差電壓在1kv左右，反饋控制電壓將大幅度下降。 3.用探測(cè)激光棒自發(fā)輻射熒光的方法模擬激光腔內(nèi)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)的變化情況，目的是在腔內(nèi)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)積累到最大時(shí)輸出激光。為了可以使激光輸出相對(duì)更加穩(wěn)定。 4.設(shè)計(jì)新型光電負(fù)反饋電路，通過將反饋的激光光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)來實(shí)時(shí)控制電光晶體上的電壓，從而控